太阳集团

为保证页面正确显示,请使用 IE9 以上 IE浏览器或 GOOGLE浏览器 360浏览器 搜狗浏览器 猎豹浏览器

您现在的位置: 太阳集团 > 综合信息
改造叶绿体和线粒体的活性,可使拟南芥种子产量增加50%
来源:iPlants 发布时间:2021-05-12

2021年5月4日,Quantitative Plant Biology 杂志在线发表了来自香港大学林文量课题组题为“Modulating the activities of chloroplasts and mitochondria promotes adenosine triphosphate production and plant growth”的研究文章。

2018年林文量組在《PNAS》發表的文章“ATP compartmentation in plastids and cytosol of Arabidopsis thaliana revealed by fluorescent protein sensing”阐明了成熟的拟南芥叶绿体不能从细胞质中导入ATP以补充CO2固定反应中对ATP的需求。因此,从叶绿体导出還原当量是维持光合作用ATP/NADPH比例的关键。之後2020年林文量組在《自然通讯》发表了文章 “In planta study of photosynthesis and photorespiration using NADPH and NADH/NAD  fluorescent protein sensors”,表明光呼吸会在线粒体中产生大量的NADH,而多余的NADH会以萍果酸形態输出到细胞质中。因此,在光合作用期间,拟南芥叶绿体和线粒体都分别产生过量還原基。

在最近在《Quantitative Plant Biology》發表的文章中,林文量组发现在AtPAP2过表达株系,通过同時提升叶绿体和线粒体的活性,能使拟南芥生长加快,种子产量增加50%。在此过表达株系中,其高效的碳固定并不依赖于增强CEF来填补叶绿体中ATP的不足,而是透過增强LEF,CBB循环和更有效地從叶绿体以萍果酸形式輸出过量的還原当量,同时配合更高活性的线粒体消耗更多還原基以生產ATP,间接返還叶绿体更多NADP 作为LEF的电子受体。結果是叶绿体輸出更多的碳,线粒体輸出更多的ATP,兩者在細胞質合成更多的蔗糖以促進植物生長。以上三篇文章,一步步闡明了拟南芥叶绿体和线粒体在光合作用中輸出還原基的机理,並以AtPAP2過表達株作為實例,說明有效处理还原基及平衡ATP/NADPH 比例对光合作用及植物生長的重要性。

原文链接:

https://www.cambridge.org/core/journals/quantitative-plant-biology/article/modulating-the-activities-of-chloroplasts-and-mitochondria-promotes-adenosine-triphosphate-production-and-plant-growth/43599C3534741797FE897947EF1E0C4E


分享:
太阳集团 顶部
XML 地图 | Sitemap 地图